基于at89s52單片機(jī)數(shù)字心率計設(shè)計-資料下載頁
2024-12-04 01:29本頁面
【導(dǎo)讀】在社會飛速發(fā)展的今天人們的物質(zhì)文化生活得到了極大的提高但同時多種。疾病威脅著人們的生命而心臟病的發(fā)作又是人們難以預(yù)防的突發(fā)致命疾病所以。健康也被越來越多的人所重視本設(shè)計要解決的問題就是可以測量心率預(yù)防心臟。病等心臟方面疾病的數(shù)字心率計。本設(shè)計采用以AT89S52單片機(jī)為核心的低成本高精度微型化數(shù)字顯示心率。計的硬件電路和軟件設(shè)計方法整個電路采用模塊化設(shè)計由主程序預(yù)置子程序信。號采集子程序信號放大處理子程序顯示子程序等模塊組成各探頭的信號經(jīng)單片。機(jī)綜合分析處理實現(xiàn)心率測量的各種功能在此基礎(chǔ)上設(shè)計了系統(tǒng)的總體方案最。后通過硬件和軟件實現(xiàn)了各個功能模塊相關(guān)部分附有硬件電路圖程序流程圖該。心率計的原理是用紅外光電傳感器OPT101接收到人體信號因人體信號很微弱所。傳給AD轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)模擬信號轉(zhuǎn)為數(shù)字信號經(jīng)過以上處理后再傳給單片機(jī)。AT89S52計算計算完后由四位數(shù)碼管顯示出來。將大大減少病人測量心跳和體溫的時間
【正文】 元器件的大小不同達(dá)到預(yù)期功能的效果也不一樣在這種情況下就需要對硬件電路進(jìn)行變換和調(diào)試實物焊接出來之后考慮各種干擾和影響因素還要對硬件進(jìn)行整機(jī)調(diào)試系統(tǒng)的調(diào)試過程是檢驗修正設(shè)計方案的實踐過程也是應(yīng)用理論知識來解決實踐中各類問題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是電路設(shè)計者必須掌握的基本技能 系統(tǒng)各部分電路模塊測試與仿真 一級放大電路 心率計的主要原理是隨著心臟的搏動人體組織半透明度隨之改變當(dāng)血液送到人體組織時組織的半透明度減小當(dāng)血液流回心臟組織的半透明度增大這種現(xiàn)象在人體組織較薄的手指尖耳垂等部位最為明顯 總 結(jié)和展望 心率是指單位時間內(nèi)心臟波動的次數(shù)一般指每分鐘的心跳次數(shù)是臨床常規(guī)檢查的生理指標(biāo)傳統(tǒng)測量脈搏次數(shù)的方法是以基準(zhǔn)時間為單位并通過基準(zhǔn)時間內(nèi)測得的脈搏跳動次數(shù)和相關(guān)倍數(shù)計算出沒分鐘的脈搏次數(shù) 但在現(xiàn)實生活中這種可以直接測量心跳的儀器還不是很常用在很多小型醫(yī)院里 醫(yī)生們依舊使用著古老的手動式聽診器這大大影響了效率和救治的時間這就為心率計的研究與生產(chǎn)奠定了必然基礎(chǔ) 本文是基于單片機(jī)研究設(shè)計的心率計現(xiàn)在市場上存在了一些基于 FPGA 研究設(shè)計的心率計二者的原理和過程基本上是一樣的心率計的原理是用傳感器接收到人體微 弱的信號因為人體信號比較的微弱一般放大的倍數(shù)也比較高 100 倍以上的 心率計硬件電路的設(shè)計主要包括單片機(jī)系統(tǒng)及顯示電路信號采集和信號放大與濾波處理電路三部分單片機(jī)采用 AT89S52或其兼容系列采用 12MHz高精度的晶振以獲得較穩(wěn)定時鐘頻率減小測量誤差單片機(jī)用 P10 端口輸出超聲波換能器所需的 40kHz 的方波信號利用外中斷 0 口監(jiān)測由傳感器 OPT101 信號采集電路輸出的信號顯示電路采用簡單實用的 3 位 LED 數(shù)碼管信號用 OP07 放大 基于單片機(jī)心率計的軟件設(shè)計主要由主程序流程圖中斷程序流程圖及顯示子程序組成我們知道 C 語 言程序有利于實現(xiàn)較復(fù)雜的算法匯編語言程序則具有較高的效率且容易精細(xì)計算程序運行的時間而心率計的程序既有較復(fù)雜的計算時間 t 內(nèi)的平均值又要求精細(xì)計算程序運行時間動脈搏動時間所以控制程序可采用 C 語言和匯編語言混合編程而成 實物焊接出來之后先要進(jìn)行硬件調(diào)試電路的調(diào)試過程是檢驗修正設(shè)計方案的實踐過程也是應(yīng)用理論知識來解決實踐中各類問題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是電路設(shè)計者必須掌握的基本技能 把電子元器件連接起來實現(xiàn)特定功能的關(guān)鍵一步是調(diào)試調(diào)試方法有兩種分塊調(diào)試法和整體調(diào)試法在硬件檢測完之后在沒有問題的情況下可以輸入程序調(diào)試程序的可行 性并加以改正配合著程序改動系統(tǒng)的原理圖 文中的心率計使用了脈搏波作為源信號當(dāng)然我還可以通過對心電圖的分心來研究心率它們的后繼電路部分結(jié)構(gòu)都大同小異主要的區(qū)別是前段的信號采集本儀器適用于 69V直流電壓工作電流為 100mA左右心率計通電后將手指放在紅外光電傳感器的中即可檢測到人體的信號并在數(shù)碼管中顯示出來 當(dāng)然它也存在著一定的問題但我想在后來的研制和生產(chǎn)中肯定會大大提高它的性能 極力完善它的缺點 致 謝 首先我要感謝我的導(dǎo)師高娜老師在畢業(yè)設(shè)計中對我給予的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求正是在高老師您的細(xì)心指導(dǎo)和關(guān)懷之下我順 利及時的完成了畢業(yè)論文設(shè)計和實物的制作 接著我要感謝學(xué)校和學(xué)院給了我們這么一次展示自己才華的機(jī)會大學(xué)行將結(jié)束在踏入社會之前學(xué)校安排這么一次畢業(yè)設(shè)計之旅這在很大程度上提高了我的學(xué)業(yè)水平和生活適應(yīng)能力 同時也感謝本校的一些老師在畢業(yè)設(shè)計期間所給予我的幫助在我畢業(yè)論文寫作期間各位老師給我提供了種種專業(yè)知識上的指導(dǎo)和日常生活上的關(guān)懷沒有你們這樣的幫助和關(guān)懷我不會這么順利的完成畢業(yè)設(shè)計借此機(jī)會向你們表示由衷的感激同時還要感謝系實驗室在畢業(yè)設(shè)計期間提供給我們優(yōu)越的實驗條件 最后我要感謝和我一起做畢業(yè)設(shè)計的同學(xué)在畢業(yè)設(shè)計 的短短 3 個月里你們給我提出很多寶貴的意見給了我不少幫助我想沒有你們我也很難順利的完成畢業(yè)設(shè)計在此也真誠的謝謝你們同時我還要感謝我的寢室同學(xué)和身邊的朋友正是在這樣一個團(tuán)結(jié)友愛相互促進(jìn)的環(huán)境中在和他們的相互幫助和啟發(fā)中才有我今天的小小收獲 還有許許多多給予我學(xué)業(yè)上鼓勵和幫助的朋友在此無法一一列舉在此也一并表示衷心地感謝謝謝大家 參考文獻(xiàn) [1] 余發(fā)山 單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù) [M] 徐州中國礦業(yè)大學(xué)出版社 2021 年8 月 [2] 饒連周基于單片機(jī)的語音心率檢測儀的設(shè)計 [J] 三明學(xué)院學(xué)報202122 4 1822 [3] 何忠蛟 基于單片機(jī)控制的心率計 [J] 邵陽學(xué)院院報自然科學(xué)版20215 2 2829 [4] 王延林謝少良 OPT101 型光電傳感器的技術(shù)性能與應(yīng)用 [J]清華大學(xué)學(xué)報 19991232224 [5] 何立民 單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)選編 [M] 北京北京航天航空大學(xué)出版社1999493497 [6] 吳木玠 紅外技術(shù)與生物醫(yī)學(xué) [J] 中國醫(yī)療器械信息 2021723335 [7] 李鴻 單片機(jī)原理及應(yīng)用 [M] 長沙 湖南大學(xué)出版社 2021247286 [8] 張巖胡秀芳 傳感器應(yīng)用技 術(shù) [M] 福州福建科學(xué)技術(shù)出版社 2021 年 6月 [9] 陳永普 紅外器件與典型應(yīng)用 [M] 北京 北京電子工業(yè)出版社 2021 年 8月 [10] 高峰 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與實用技術(shù) [M] 北京機(jī)械工業(yè)出版社 2021年 6 月 [11] 沙占友王彥明 單片機(jī)外圍電路設(shè)計 [M] 北京電子工業(yè)出版社 2021年 3 月 [12] 張玉明 一種高可靠心率計的設(shè)計 [J] 醫(yī)療設(shè)備信息研究通訊 1995557 [13] 張偉 單片機(jī)原理及應(yīng)用 [M] 北京工業(yè)出版社 202172 [14] 白玉山林默君 單片機(jī)心率計 的設(shè)計 [M] 福建醫(yī)學(xué)院學(xué)報 1995292200203 [15] 郭尚平 一種數(shù)字心率計的研制 [J] 中國醫(yī)療器械雜質(zhì) 199418 6 333334 附錄一 心率計原理總圖 光電傳感器 放大電路 比較電路 AD 轉(zhuǎn)換電路 單片機(jī)處理電路 顯示電路 5V 電源 開始 二翻十 等待中斷 第一次顯示全零 程序初始化 關(guān)中斷 定時器賦值 小于 50 次分鐘 大于 199 次分鐘 保持?jǐn)?shù)值程序 開中斷 返回 定時 100ms 中斷 累加計數(shù)結(jié)果 采樣 60 次 顯示心率 保護(hù)現(xiàn)場 置 T0 定時初值 R1R41 送 R1R4 恢復(fù)現(xiàn)場 中斷返回 保護(hù)現(xiàn)場 置 T1 定時初值 外部中斷 0 關(guān)閉 中斷次數(shù) 100 次 1 0 外部中斷 0 打開 恢復(fù)現(xiàn)場 中斷返回
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